23. (7分)某化学兴趣小组在学习了金属的有关知识后,对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣,进行了以下实验探究。
(1) 对金属钙的化学性质进行探究
【提出问题】金属钙能否与水反应?
【实验探究】取一粒金属钙投入盛有$50\ {mL}$水的烧杯中,钙粒与水剧烈反应,四处游动,产生气泡,溶液出现浑浊,用手触摸烧杯外壁,感觉发热。反应结束放置一段时间后,溶液变澄清,往烧杯中滴入无色酚酞试液,溶液变红。
【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验,产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式:
【交流与反思】反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是
(2) 对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究
【查阅资料】${Ca(OH)_{2}}$加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取$10.0\ {g}$干燥剂样品于控温电加热器中,按如图所示装置进行实验(装置气密性良好,装置A、B、C中试剂足量,实验操作正确)。

【实验数据记录】充分反应后,产物被完全吸收,A装置质量增加$0.9\ {g}$,B装置质量增加$2.2\ {g}$。
【分析与结论】这包干燥剂的成分有
【反思与拓展】
① 停止加热后,需要通入一段时间${N_{2}}$的目的是
② 若没有C装置,会导致含量测定结果偏小的成分是
(1) 对金属钙的化学性质进行探究
【提出问题】金属钙能否与水反应?
【实验探究】取一粒金属钙投入盛有$50\ {mL}$水的烧杯中,钙粒与水剧烈反应,四处游动,产生气泡,溶液出现浑浊,用手触摸烧杯外壁,感觉发热。反应结束放置一段时间后,溶液变澄清,往烧杯中滴入无色酚酞试液,溶液变红。
【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验,产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式:
Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑
。【交流与反思】反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是
反应放热使温度升高,氢氧化钙溶解度减小而浑浊,放置后温度降低,溶解度增大,溶液变澄清
。(2) 对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究
【查阅资料】${Ca(OH)_{2}}$加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取$10.0\ {g}$干燥剂样品于控温电加热器中,按如图所示装置进行实验(装置气密性良好,装置A、B、C中试剂足量,实验操作正确)。
【实验数据记录】充分反应后,产物被完全吸收,A装置质量增加$0.9\ {g}$,B装置质量增加$2.2\ {g}$。
【分析与结论】这包干燥剂的成分有
CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃
(填化学式),其中${Ca(OH)_{2}}$的质量为3.7
${g}$。【反思与拓展】
① 停止加热后,需要通入一段时间${N_{2}}$的目的是
将装置内残留的气体全部赶入A、B装置中,使其被完全吸收
。② 若没有C装置,会导致含量测定结果偏小的成分是
CaO
。答案
(1)【实验结论】Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑
【交流与反思】反应放热使温度升高,氢氧化钙溶解度减小而浑浊,放置后温度降低,溶解度增大,溶液变澄清
(2)【分析与结论】CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃;3.7
【反思与拓展】①将装置内残留的气体全部赶入A、B装置中,使其被完全吸收
②CaO
【交流与反思】反应放热使温度升高,氢氧化钙溶解度减小而浑浊,放置后温度降低,溶解度增大,溶液变澄清
(2)【分析与结论】CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃;3.7
【反思与拓展】①将装置内残留的气体全部赶入A、B装置中,使其被完全吸收
②CaO
解析
(1)
$Ca + 2H_{2}O = Ca(OH)_{2} \uparrow + H_{2}\uparrow$
氢氧化钙微溶于水,放置一段时间后氢氧化钙完全溶解
(2)
$CaO$、$Ca(OH)_{2}$、$CaCO_{3}$
$3.7$
① 将装置内的气体全部排出,确保被充分吸收
② $CaO$
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